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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine tragbare Bedienkonsole, die zusammen mit einer Steuerung einer Maschine wie eines Roboters verwendet wird.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Wenn eine Maschine, wie ein Roboter, eingelernt oder bedient wird, kann zusammen mit einer Robotersteuerung des Roboters eine tragbare Bedienkonsole verwendet werden. In diesem Fall kann eine Bedienperson eine Bedienung ausführen, ohne eine Anzeigevorrichtung wie eine Anzeige der Bedienkonsole zu überwachen (z.B. kann die Bedienperson die Bedienkonsole bedienen und dabei zum Roboter schauen). Ferner kann die Bedienkonsole in einer lauten Umgebung verwendet werden, und in diesem Fall kann es schwierig sein, die Bedienperson auf akustischem Wege über Informationen auf der Bedienkonsole zu informieren.
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Angesichts dessen ist die tragbare Bedienkonsole bei manchen herkömmlichen Techniken mit einem Vibrationsmotor versehen, so dass die Bedienperson durch Vibration der Bedienkonsole haptisch über Informationen informiert werden kann.
JP 2015-027723 A offenbart beispielsweise eine tragbare Bedienkonsole mit mehreren Vibrationsmotoren und einem Mittel zum Wechseln des zu benutzenden Vibrationsmotors.
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Andererseits kann die tragbare Bedienkonsole durch einen Stoß usw. aufgrund von Fahrlässigkeit der Bedienperson beschädigt werden. In diesem Fall ist eine Technik zum Einschätzen eines Ausfalls der Bedienkonsole durch Verwenden eines Beschleunigungssensors bekannt. So offenbart beispielsweise
JP 2005-241331 A ein Fahrlässigkeitsgradeinschätzsystem, bei dem, wenn eine Stärke eines von einem Beschleunigungssensor eines tragbaren Informationsterminals erkannten Stoßes einen vorgegebenen Wert übersteigt, die maximale Stoßstärke innerhalb eines bestimmten Zeitraums nach dem Erkennen und ein Erzeugungszeitpunkt für die maximale Stoßstärke in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert werden. Ferner werden bei dem System in dem nichtflüchtigen Speicher gespeicherte Daten zur maximalen Stoßstärke abgerufen, und es wird auf der Grundlage eines Kausalzusammenhangs zwischen den Daten und den Ausfällen des tragbaren Informationsterminals ein Auswirkungsgrad eines Fehlers eines Benutzers eingeschätzt.
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Ferner offenbart
JP 2012-234253 A einen tragbaren Terminal mit einem Beschleunigungssensor, einer Stoß-Datenbank zum Speichern eines Stoßmusters entsprechend einer zeitlichen Änderung der Beschleunigung zum Zeitpunkt des Empfangs eines Stoßes oder einer Schwingung und einer Anzeige zum Anzeigen einer Warnmeldung bezüglich des Umgangs mit dem tragbaren Terminal, wenn die zeitliche Änderung der von dem Beschleunigungssensor erkannten Beschleunigung dem Stoßmuster entspricht.
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Die tragbare Bedienkonsole (insbesondere ein Gehäuse davon), wie ein Programmierhandgerät zum Einlernen eines Roboters usw., kann aufgrund von Fahrlässigkeit der Bedienperson durch einen Stoß usw. beschädigt werden. Wenn die Bedienkonsole mit dem defekten Gehäuse weiterhin benutzt wird, sollte die Bedienperson umgehend darüber informiert werden, so dass sie geeignete Maßnahmen wie Reparatur oder Austausch ergreifen kann, da es aufgrund des Eintretens von Schneidflüssigkeit usw. in das Gehäuse verstärkt zu Schäden an inneren Bestandteilen oder Stromschlag kommen kann. Die Stärke eines auf die tragbare Bedienkonsole einwirkenden Stoßes lässt sich zwar durch bloßen Einsatz des Beschleunigungssensors messen, es kann jedoch schwierig sein, richtig einzuschätzen, ob die Bedienkonsole wirklich so beschädigt ist, dass sie repariert oder ausgetauscht werden muss.
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Ferner kann bei der tragbaren Bedienkonsole mit dem Vibrationsmotor die Bedienkonsole aufgrund einer Verschlechterung des Vibrationsmotors nicht funktionstüchtig sein. Die mechanische Lebensdauer eines bei der tragbaren Bedienkonsole verwendeten Vibrationsmotors ist strukturell gesehen in der Regel kürzer als die einer anderen bei einem Industrieroboter oder einer anderen Maschine verwendeten Vorrichtung, und somit wird eine tragbare Bedienkonsole mit einem Mittel angestrebt, das die Verschlechterung des Vibrationsmotors genau erkennt.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine tragbare Bedienkonsole mit einem Vibrationsmotor, der so konfiguriert ist, dass er einer Bedienperson taktil Informationen vermittelt, und mit einer Konfiguration bereitzustellen, die es ermöglicht, schnell und genau eine strukturelle Beschädigung oder eine Verschlechterung des Vibrationsmotors zu erkennen.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine tragbare Bedienkonsole bereit, die so konfiguriert ist, dass sie mit einer Steuerung zum Steuern einer Maschine kommuniziert, und zum Bedienen der Maschine verwendet wird, wobei die tragbare Bedienkonsole Folgendes umfasst: eine Vibrationen erzeugende Einheit, die so konfiguriert ist, dass sie Vibrationen zum Vermitteln von vorgegebenen Informationen an eine Bedienperson erzeugt, und in der Lage ist, mit einer Eigenfrequenz der tragbaren Bedienkonsole zu vibrieren, eine Vibrationen erkennende Einheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Vibration der tragbaren Bedienkonsole erkennt, und einen Steuerabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er einschätzt, dass die tragbare Bedienkonsole eine Anomalie aufweist, wenn eine Vibrationsamplitude der tragbaren Bedienkonsole, die von der Vibrationen erkennenden Einheit erkannt wird, während die Vibrationen erzeugende Einheit mit der Eigenfrequenz vibriert, unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Vibrationen erkennenden Einheit um einen Beschleunigungssensor oder einen Vibrationssensor, wobei der Steuerabschnitt einschätzt, dass eine Struktur der tragbaren Bedienkonsole beschädigt wurde, wenn die Vibrationsamplitude der tragbaren Bedienkonsole beim Vibrieren der Vibrationen erzeugenden Einheit mit der Eigenfrequenz unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt, nachdem der Beschleunigungs- oder der Vibrationssensor eine Beschleunigung erkannt hat, die größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, bei dem davon ausgegangen wird, dass die tragbare Bedienkonsole fallen gelassen wurde oder einen Stoß erfahren hat.
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In diesem Fall kann die Vibrationen erzeugende Einheit so konfiguriert sein, dass sie innerhalb eines vorgegebenen Bereichs, der die Eigenfrequenz der tragbaren Bedienkonsole einschließt, ihre Frequenz beliebig ändert, und der Steuerabschnitt kann so konfiguriert sein, dass er nach dem Einschätzen, dass die Struktur der tragbaren Bedienkonsole beschädigt wurde, die Vibrationen erzeugende Einheit und den Beschleunigungssensor so steuert, dass die Vibrationsamplitude der tragbaren Bedienkonsole gemessen wird, während die Frequenz der Vibrationen erzeugenden Einheit geändert wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steuerabschnitt so konfiguriert, dass er zu dem Zeitpunkt, zu dem Strom an der tragbaren Bedienkonsole angelegt wird, die Vibrationen erzeugende Einheit mit der Eigenfrequenz der tragbaren Bedienkonsole vibrieren lässt und dass er einschätzt, dass eine Struktur der tragbaren Bedienkonsole beschädigt wurde, wenn die Vibrationsamplitude der tragbaren Bedienkonsole beim Vibrieren der Vibrationen erzeugenden Einheit mit der Eigenfrequenz unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die tragbare Bedienkonsole eine Batterie oder eine stromerzeugende Einheit auf, die so konfiguriert ist, dass sie Strom unter Verwendung von Vibrationsenergie aufgrund des auf die tragbare Bedienkonsole einwirkenden Stoßes erzeugt, wobei es sich bei der Vibrationen erkennenden Einheit um einen Beschleunigungssensor handelt, der so konfiguriert ist, dass er zum Erkennen einer Beschleunigung, die größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, bei dem davon ausgegangen wird, dass die tragbare Bedienkonsole fallen gelassen wurde oder einen Stoß erfahren hat, Strom von der Batterie oder der stromerzeugenden Einheit nutzt, wenn eine Stromquelle der tragbaren Bedienkonsole abgeschaltet ist.
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Die tragbare Bedienkonsole kann einen Mechanismus aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er einer Position des beschädigten Teils der tragbaren Bedienkonsole entsprechend im Vorfeld gezielt ein Gewicht oder/und eine Steifigkeit der tragbaren Bedienkonsole ändert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Steuerabschnitt so konfiguriert, dass er in vorgegebenen periodischen Zeitintervallen oder auf der Grundlage einer Eingabe einer Bedienperson die Vibrationen erzeugende Einheit mit der Eigenfrequenz der tragbaren Bedienkonsole vibrieren lässt und dass er dafür konfiguriert ist, dass er einschätzt, dass die Vibrationen erzeugende Einheit sich verschlechtert, wenn sich die Vibrationsamplitude der tragbaren Bedienkonsole während des Vibrierens der Vibrationen erzeugenden Einheit mit der Eigenfrequenz allmählich verringert und unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt.
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Figurenliste
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht:
- 1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer tragbaren Bedienkonsole gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
- 2 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die tragbare Bedienkonsole aus 1 beschädigt ist,
- 3 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Schwingungsfrequenz und einer Vibrationsamplitude bei einer normalen tragbaren Bedienkonsole darstellt,
- 4 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Schwingungsfrequenz und einer Vibrationsamplitude bei einer beschädigten tragbaren Bedienkonsole darstellt,
- 5 ist eine grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Schwingungsfrequenz und einer Vibrationsamplitude bei einer tragbaren Bedienkonsole mit verschlechtertem Vibrationsmotor darstellt, und
- 6 ist eine Ansicht, die schematisch eine Beziehung zwischen einem Steuerabschnitt, einem Vibrationsmotor und einem Beschleunigungssensor der tragbaren Bedienkonsole zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 ist eine Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer tragbaren Bedienkonsole 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die tragbare Bedienkonsole (nachfolgend auch nur „Bedienkonsole“) 10 wird zum Bedienen einer schematisch gezeigten Maschine 12 wie eines Roboters, einer Werkzeugmaschine oder einer Industriemaschine benutzt. Bei der tragbaren Bedienkonsole 10 handelt es sich in der Regel um ein Programmierhandgerät, das von einer Bedienperson zum Einlernen eines Roboters (insbesondere eines vielgelenkigen Roboters) verwendet wird. Die Bedienkonsole 10 ist kommunikationsfähig mit einer schematisch gezeigten Maschinensteuerung 14 verbunden, die so konfiguriert ist, dass sie die Maschine 12, wie einen Roboter, über Funkwellen oder ein Kabel, wie ein Stromkabel 16, steuert.
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Eine Bedienperson kann die Bedienkonsole 10 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von einer Maschinensteuerung 14 weg transportieren und die Maschine 12 durch Verwenden der Bedienkonsole 10 bedienen oder einlernen.
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Die Bedienkonsole 10 weist Folgendes auf: einen Steuerabschnitt 18 wie eine CPU, der so konfiguriert ist, dass er das Verhalten der Bedienkonsole 10 steuert, mindestens eine (bei der dargestellten Ausführungsform eine) Vibrationen erzeugende Einheit (z.B. einen Vibrationsmotor) 20, eine Vibrationen erkennende Einheit 22 wie einen Dreiachs-Vibrationssensor, der so konfiguriert ist, dass er die Vibration und/oder Beschleunigung der Bedienkonsole 10 erkennt, und einen Eingabeabschnitt 24 wie eine Tastatur oder einen Berührungsbildschirm, in den die Bedienperson Informationen eingeben kann. Der Steuerabschnitt 18 kann das Verhalten der Bedienkonsole 10 auf der Grundlage der in den Eingabeteil 24 eingegebenen Informationen steuern. Außerdem kann die Bedienkonsole 10 einen Anzeigeabschnitt 28 wie ein LCD aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er eine Warnmeldung (siehe nachfolgende Erläuterung) und/oder Informationen bezüglich der Beschädigung der Bedienkonsole 10 (insbesondere ihres Gehäuses 26) und der Verschlechterung des Vibrationsmotors 20 usw. anzeigt.
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Der Vibrationsmotor 20 wird auf der Grundlage eines Befehls aus dem Steuerabschnitt 18 betrieben, und dann wird zumindest ein Teil der Bedienkonsole 10 aufgrund der Bewegung des Vibrationsmotors in Vibration versetzt, wodurch die Bedienperson die Vibration haptisch wahrnehmen kann. Der Steuerabschnitt 18 kann eine Vibrationsbedingung (z.B. die Frequenz und Stärke der Vibration, ob es sich um eine kontinuierliche oder eine intermittierende Vibration handelt und bei einer intermittierenden Vibration einen Vibrationszeitraum) des Vibrationsmotors 20 ändern. Durch zuvoriges Verknüpfen der Vibrationsbedingung mit einem Informationsinhalt wie einer Warnmeldung (z.B. einer Anomalie des Roboters oder Eintreten der Person in einen gesperrten Bereich), die von der Bedienperson bemerkt werden soll, kann die Bedienperson anhand der Vibration verschiedene Informationen taktil erfassen. Wie nachfolgend erläutert ist, dient der Steuerabschnitt 18 zum Betreiben des Vibrationsmotors 20 und des Beschleunigungssensors 22, zum Einschätzen, dass die Bedienkonsole 10 beschädigt oder defekt ist, auf der Grundlage der Betriebs und zum Anzeigen eines Ergebnisses der Einschätzung auf dem Anzeigeteil 28. Außerdem kann zumindest ein Teil der Funktionen des Steuerabschnitts 18 für eine andere Vorrichtung (z.B. die Maschinensteuerung 14) als die Bedienkonsole 10 bereitgestellt werden.
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Ausführungsbeispiel 1
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Bei diesem in 2 gezeigten Beispiel wird davon ausgegangen, dass das Gehäuse 26 der Bedienkonsole 10 durch ein Herunterfallen oder einen Stoß usw. aufgrund der Fahrlässigkeit der Bedienperson defekt ist. Es wird allgemein eine Eigenschwingung erzeugt, wenn ein physischer Gegenstand mit Eigenfrequenz vibriert, und somit wird der Vibrationsmotor bevorzugt so konfiguriert, dass er mit einer anderen als seiner Eigenfrequenz vibriert. In dieser Hinsicht kann es sich bei der Vibrationen erzeugenden Einheit 22 um einen Beschleunigungs- oder Vibrationssensor handeln, der so konfiguriert ist, dass er eine starke Beschleunigung der Bedienkonsole 10 (d.h. eine bei normalem Gebrauch nicht auftretende Beschleunigung oder Vibration) erkennt, die durch Herunterfallen oder Stoß entsteht. Wenn der Beschleunigungssensor 22 eine Beschleunigung erkennt, die größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, bei dem davon ausgegangen wird, dass die tragbare Bedienkonsole 10 fallen gelassen wurde oder einen Stoß erfahren hat, schaltet der Steuerabschnitt 18 dann die Schwingungsfrequenz des Vibrationsmotors 20 um, so dass dieser mit der Eigenfrequenz der Bedienkonsole 10 im Normalzustand vibriert (in dem die Bedienkonsole nicht beschädigt oder defekt ist).
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Der Vibrationsmotor 20 kann selbst bei deren normaler Verwendung mit der Eigenfrequenz der Bedienkonsole 10 vibrieren, und in diesem Fall ist es nicht nötig, die Frequenz des Vibrationsmotors 20 umzuschalten. In diesem Fall sollte eine Ausgangsleistung des Vibrationsmotors 20 bei normaler Verwendung jedoch vorzugsweise verringert werden, um die Vibrationsamplitude des Motors zu reduzieren und zu verhindern, dass die Bedienkonsole 10 durch die Eigenschwingung beschädigt wird. Dies gilt auch für ein nachfolgend beschriebenes zweites Ausführungsbeispiel.
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Der Beschleunigungssensor 22 erkennt die Vibrationsamplitude der Bedienkonsole 10 bei deren Eigenfrequenz. Wie in 3 durch eine Kurve 30 angezeigt ist, ist die Vibrationsamplitude in dieser Hinsicht, wenn die Bedienkonsole 10 nach dem erhaltenen Stoß nicht stark beschädigt oder im Wesentlichen defekt ist, bei der Eigenfrequenz (in diesem Fall 100 Hz) aufgrund der Eigenschwingung (oder Resonanz) maximal. Wenn ein Teil des Gehäuses 26 defekt (d.h. das Gewicht der Bedienkonsole 10 geringer) oder die Steifigkeit des Gehäuses 26 geringer (z.B. ein Verbindungselement wie eine Schraube einer Struktur wie eines Rahmens des Gehäuses 26 lose) ist, ändert sich andererseits die Eigenfrequenz der Bedienkonsole 10 vom Normalzustand, wie durch eine durchgezogene Kurvenlinie 32 angezeigt ist (in der Zeichnung fällt die Eigenfrequenz im Normalzustand unter 100 Hz). Daher ist die Vibrationsamplitude bei der ursprünglichen Eigenfrequenz (100 Hz) wesentlich geringer als im Normalzustand.
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Angesichts des oben Gesagten wird, wie in 3 oder 4 gezeigt, im Vorhinein ein Schwellenwert S1 als Wert (in der Zeichnung eine dimensionslose Kennzahl „8“) festgelegt, der die Amplitude bei der Eigenfrequenz (in diesem Fall 100 Hz) im Normalzustand darstellt. Alternativ dazu kann der Schwellenwert S1 als Wert (in der Zeichnung eine dimensionslose Kennzahl „6“) festgelegt werden, der durch Subtrahieren einer vorgegebenen Differenz von dem Wert (in diesem Fall der dimensionslosen Kennzahl „8“) gewonnen wird, der die Amplitude bei der Eigenfrequenz im Normalzustand darstellt. Wenn die Amplitude wie in 4 gezeigt bei der ursprünglichen Eigenfrequenz geringer ist als der Schwellenwert S1, kann dann eingeschätzt werden, dass bei der Struktur (z.B. dem Gehäuse) der Bedienkonsole 10 eine Anomalie wie ein Defekt vorliegt. Das Ergebnis der Einschätzung kann ferner auf dem Anzeigeabschnitt 28 angezeigt und/oder als akustische Warnmeldung ausgegeben werden. Dementsprechend kann die Bedienperson die Verwendung der Bedienkonsole 10 einstellen und entsprechende Maßnahmen wie eine Reparatur oder einen Austausch des Gehäuses 26 usw. ergreifen.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel dient der Vibrationsmotor 20 im Normalzustand durch Vibration mit einer anderen Frequenz als der Eigenfrequenz zum haptischen Bereitstellen von Informationen für die Bedienperson sowie zum Vibrierenlassen der Bedienkonsole mit ihrer Eigenfrequenz, wenn die Bedienkonsole 10 eventuell beschädigt wurde oder defekt ist, damit eingeschätzt werden kann, ob sie wirklich beschädigt oder defekt ist. Andererseits dient der Beschleunigungssensor 22 zum Erkennen einer relativ großen Beschleunigung aufgrund eines Herunterfallens oder eines Stoßes und zum Messen der Vibrationsamplitude, wenn der Vibrationsmotor 20 mit der Eigenfrequenz vibriert. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weisen der Vibrationsmotor 20 und der Beschleunigungssensor 22 jeweils mehrere Funktionen auf, und somit kann richtig eingeschätzt werden, ob die Bedienkonsole 10 aufgrund eines Herunterfallens oder eines Stoßes beschädigt wurde, indem die obigen Funktionen auf natürlichem Wege miteinander verknüpft werden.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Bedienkonsole 10 beim Gebrauch heruntergefallen ist oder einen Stoß erfahren hat. In dieser Hinsicht kann die Bedienkonsole 10, selbst wenn der Strom für sie abgeschaltet (oder in einem AUS-Zustand) ist, beschädigt sein oder einen Stoß erfahren haben. In einem solchen Fall kann der Vibrationsmotor 20 beim Einschalten der Bedienkonsole oder kurz danach bedingungslos mit der Eigenfrequenz vibrieren, und dann kann die Amplitude zu diesem Zeitpunkt gemessen und mit dem Schwellenwert verglichen werden. Dadurch kann eingeschätzt werden, ob die Bedienkonsole beschädigt wurde oder defekt ist.
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Alternativ dazu kann zuvor eine Batterie 23 in die Bedienkonsole 10 integriert worden sein, so dass sich der Beschleunigungssensor 22 selbst dann in einem Betriebszustand befindet, wenn der Strom für die Bedienkonsole 10 abgeschaltet ist. Wenn im AUS-Zustand eine bestimmte Stoßstärke oder ein stärkerer Stoß auf die Bedienkonsole 10 einwirkt, kann dann ein Beschleunigungssensor 22 unter Nutzung des Stroms von der Batterie 23 das Ausmaß der Beschleunigung und einen Messzeitpunkt messen und in einem Speicher 29 speichern usw. Andererseits kann der Steuerabschnitt 18 den Vibrationsmotor 20 so ansteuern, dass er automatisch mit der Eigenfrequenz vibriert, falls in dem Speicher 29 Informationen gespeichert sind, dass der Stoß erkannt wurde, wenn die Bedienkonsole 10 eingeschaltet wird. Wenn die Bedienkonsole 10 keine Batterie enthält, kann sie alternativ mit einer stromerzeugenden Einheit 25 versehen sein, die so konfiguriert ist, dass sie anhand von Vibrationsenergie aufgrund des bestimmten Ausmaßes des auf die Bedienkonsole 10 einwirkenden Stoßes oder eines darüber hinaus gehenden Ausmaßes Strom erzeugt. Dadurch können Informationen dazu, dass der Stoß auf die Bedienkonsole einwirkt, mit Hilfe des von der stromerzeugenden Einheit 25 erzeugten Stroms im Speicher gespeichert werden.
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Der Vibrationsmotor 20 ist vorzugsweise so konfiguriert, dass er seine Schwingungsfrequenz innerhalb eines vorgegebenen Bereichs, der die Eigenfrequenz der Bedienkonsole 10 einschließt, beliebig ändert. Nach dem Einschätzen, dass die Bedienkonsole 10 durch Herunterfallen oder Stoß beschädigt wurde, steuert der Steuerabschnitt 18 den Vibrationsmotor 20 und den Beschleunigungssensor 22 so an, dass der Beschleunigungssensor 22 die Vibrationsamplitude der Bedienkonsole misst, wenn sich die Frequenz des Vibrationsmotors 20 ändert, wodurch eine aufgrund der Beschädigung veränderte Eigenfrequenz der Bedienkonsole 10 gemessen oder erkannt werden kann. Unter Verwendung der veränderten Eigenfrequenz und einer zuvor (z.B. experimentell) ermittelten Beziehung zwischen der Eigenfrequenz und der Position des beschädigten Teils der Bedienkonsole lässt sich identifizieren, an welcher Stelle die Bedienkonsole 10 beschädigt wurde oder defekt ist. Und zwar kann die Bedienkonsole 10 mit einem Speicher 29 usw. versehen sein, der zuvor Daten bezüglich der Beziehung zwischen der Position des beschädigten Teils und der Eigenfrequenz speichert, und die tatsächlich veränderte Eigenfrequenz der Bedienkonsole 10 kann mit den gespeicherten Daten verglichen werden. Dadurch kann identifiziert werden, welcher Teil der Bedienkonsole 10 beschädigt wurde oder defekt ist, und der identifizierte beschädigte Teil kann auf dem Anzeigeabschnitt 28 angezeigt werden usw.
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Im Allgemeinen vibriert ein physischer Gegenstand, nachdem er einen Stoß erfahren hat, mit seiner Eigenfrequenz. Daher kann der Beschleunigungssensor 22 so konfiguriert sein, dass er sofort nach Erkennen der aufgrund eines Herunterfallens oder eines Stoßes bewirkten Beschleunigung die Schwingungsfrequenz der Bedienkonsole 10 misst. Dadurch kann, selbst wenn der Vibrationsmotor 20 nicht gezielt mit der Eigenfrequenz vibriert, eingeschätzt werden, ob die Bedienkonsole 10 beschädigt wurde oder defekt ist.
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Das durch das Herunterfallen oder den Stoß bewirkte Ausmaß der Beschädigung oder des Defekts der Bedienkonsole 10 kann sehr unterschiedlich sein. Die Bedienkonsole kann beispielsweise eine für die Bedienperson ohne Weiteres erkennbare Beschädigung aufweisen. Andererseits kann es, selbst wenn die Bedienkonsole eine relativ geringfügige, schwer zu erkennende Beschädigung aufweist, unzweckmäßig sein, eine Bedienkonsole mit einer solchen Beschädigung weiter zu benutzen, da über den beschädigten Teil Flüssigkeit usw. in sie eindringen kann. Insbesondere fällt in letzterem Fall die Vibrationsamplitude bei der Eigenfrequenz nicht unbedingt unter den Schwellenwert, was dazu führt, dass die Beschädigung nicht erkennbar ist. Daher kann die Bedienkonsole 10 mit einem Mechanismus versehen sein, der so konfiguriert ist, dass er der Position des beschädigten Teils der Bedienkonsole 10 entsprechend im Vorfeld gezielt das Gewicht oder/und die Steifigkeit der tragbaren Bedienkonsole ändert, wenn die Bedienkonsole relativ geringfügig beschädigt ist, es jedoch aufgrund der Beschädigung unzweckmäßig ist, sie weiterhin zu benutzen. Wenn beispielsweise ein Glas eines LCD, das den Anzeigeabschnitt 28 bildet, zerbrochen ist, kann die Struktur die Verbindung zwischen den Elementen, die die Bedienkonsole 10 bilden, so lockern, dass sich die Steifigkeit der gesamten Bedienkonsole 10 (insbesondere in der Nähe des Beschleunigungssensors) verringert, oder ein der Bedienkonsole 10 zuvor verliehenes Gewicht 27 abbauen und so das Gesamtgewicht der Bedienkonsole 10 reduzieren.
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Ausführungsbeispiel 2
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Bei diesem Beispiel wird davon ausgegangen, dass die Vibrationen erzeugende Einheit (Vibrationsmotor) 20 sich mit der Zeit verschlechtert, und somit ist es unzweckmäßig, die Bedienkonsole mit dem verschlechterten Motor zu verwenden. Der Steuerabschnitt 18 steuert den Vibrationsmotor 20 regelmäßig in vorgegebenen Zeitintervallen oder auf der Grundlage einer Eingabe der Bedienperson so an, dass er mit der Eigenfrequenz (in diesem Fall 100 Hz) der Bedienkonsole 10 im Normalzustand vibriert (insbesondere schaltet der Steuerabschnitt 18 die Frequenz des Vibrationsmotors 20 von der (sich von 100 Hz unterscheidenden) Frequenz bei gewöhnlichem Betrieb zur Eigenfrequenz der Bedienkonsole 10 um). Dann misst ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Vibrationen erkennende Einheit (Beschleunigungssensor) 22 die Schwingungsfrequenz der Bedienkonsole, wenn der Vibrationsmotor 20 mit der Eigenfrequenz vibriert, und das Messergebnis wird als Zeitreihendaten im Speicher 29 usw. gespeichert.
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Wenn der Vibrationsmotor 20 in gewissem Maße verschlechtert ist, verringert sich die Vibrationsamplitude bei der Eigenfrequenz (oder der lokale Maximalwert) allmählich, wie durch die Kurven 34 und 36 in 5 angezeigt. Wenn sich die Amplitude bei der Eigenfrequenz allmählich verringert (d.h. ein Betrag der Amplitudenverringerung zwischen vorgegebenen Zeitabständen bei einem bestimmten Wert liegt) und unter einen zuvor (experimentell) ermittelten Schwellenwert S2 als Kennzahl für die Verschlechterung des Vibrationsmotors 20 fällt, kann daher eingeschätzt werden, dass der Vibrationsmotor 20 stark verschlechtert ist, und dann kann das Einschätzungsergebnis auf dem Anzeigeabschnitt 28 angezeigt und/oder als akustische Warnmeldung ausgegeben werden usw. Dann kann die Bedienperson die Verwendung der Bedienkonsole 10 einstellen und entsprechende Maßnahmen wie eine Reparatur oder einen Austausch des Vibrationsmotors 20 ergreifen. Außerdem kann der Schwellenwert S2 dem Schwellenwert S1 aus dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen oder sich davon unterscheiden.
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6 erläutert eine gegenseitige Überprüfungsfunktion zwischen dem Vibrationsmotor 20 und dem Beschleunigungssensor 22 bei dem ersten und/oder dem zweiten Ausführungsbeispiel. Durch (vorzugsweise ständiges) Überwachen der Vibration des Vibrationsmotors 20 unter Verwendung des Beschleunigungssensors 22 kann überprüft werden, ob der Vibrationsmotor 20 ordnungsgemäß arbeitet. Falls zum Beispiel die Beschleunigung der Bedienkonsole 10 (aus einem anderen Grund als dem Vibrationsmotor 20) von dem Beschleunigungssensor 22 richtig erkannt wird (d.h. die Bewegung oder Änderung der Ausrichtung der Bedienkonsole 10 als Beschleunigungsdaten erkannt und dieser Effekt vom Steuerabschnitt 18 verstanden wird), kann, wenn der Beschleunigungssensor 22 die Vibration nicht detektiert, obwohl ein Vibrationssignal (oder ein Vibrationsbefehl) zum Vibrationsmotor 20 übertragen wird, eingeschätzt werden, dass bei dem Vibrationsmotor 20 eine Anomalie auftritt.
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Im Gegensatz dazu kann durch (vorzugsweise ständiges) Überwachen, ob die Vibration des Vibrationsmotors 20 von dem Beschleunigungssensor 22 richtig erkannt wird, überprüft werden, ob der Vibrationsmotor 22 ordnungsgemäß arbeitet. Wenn beispielsweise der Beschleunigungssensor 22 die Vibration nicht detektiert, obwohl ein Vibrationssignal (oder ein Vibrationsbefehl) zum Vibrationsmotor 20 übertragen wird und es taktil ersichtlich ist, dass dieser vibriert, kann eingeschätzt werden, dass bei dem Beschleunigungssensor 22 eine Anomalie auftritt.
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Bei der obigen Ausführungsform kann bei der tragbaren Bedienkonsole mit dem Beschleunigungssensor und dem Vibrationsmotor, der mit der Eigenfrequenz vibrieren kann, ein Problem wie der Defekt der Bedienkonsole oder die Verschlechterung des Vibrationsmotors ohne Verwendung eines anderen Mittels erkannt werden. Es kann auch erkannt werden, wann es zu dem Defekt kam. Somit lässt sich ein Risiko bei einer langfristigen Verwendung der Bedienkonsole einschränken und eine Wartung der Bedienkonsole kann dank einer automatischen Nachricht, wie einer Warnmeldung, schnell durchgeführt werden, wodurch sich eine Betriebseffizienz der über die Bedienkonsole zu bedienenden Maschine erhöhen lässt.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung lässt sich durch Überwachen der Vibrationsamplitude bei der Eigenfrequenz der tragbaren Bedienkonsole der Defekt der Bedienkonsole und/oder die Verschlechterung des Vibrationsmotors schnell und richtig erkennen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015027723 A [0003]
- JP 2005241331 A [0004]
- JP 2012234253 A [0005]
